SEM制样：载玻片上样品的扫描电镜制备详解64

扫描电子显微镜 (SEM) 是一种强大的成像技术，能够以极高的分辨率观察样品的表面形态。然而，为了获得高质量的SEM图像，样品制备至关重要。许多研究者需要将样品制备在载玻片上进行观察，例如生物样品、粉末样品以及一些需要特定环境的样品。载玻片作为一种方便的基底，可以方便样品的运输、储存和观察，但也对制样方法提出了更高的要求。本文将详细介绍载玻片上SEM制样的多种方法，并针对不同类型的样品进行具体说明。

一、样品类型及制备策略

载玻片SEM制样的关键在于选择合适的样品制备方法，这取决于样品的特性，包括导电性、尺寸、形状以及所需观察的细节。不同的样品类型需要不同的预处理和固定方法。以下是一些常见的样品类型及其相应的制备策略：

1. 导电性样品：对于金属或其他导电性样品，制备相对简单。通常只需要将样品用导电胶带粘贴到载玻片上即可。需要注意的是，样品表面应清洁，避免污染影响成像质量。如果样品过大，需要进行切割或研磨，使其尺寸适合SEM观察。

2. 非导电性样品：绝大多数生物样品、陶瓷、聚合物等是非导电性的。这些样品在电子束照射下会产生充电效应，导致图像失真甚至损坏样品。因此，需要进行镀膜处理，使样品表面具有导电性。常用的镀膜方法包括溅射镀膜（例如金、铂、铬等）和蒸镀镀膜。镀膜厚度一般控制在10-20nm左右，过厚会掩盖样品细节，过薄则导电性不足。

3. 液体样品：液体样品需要特殊处理才能在SEM下观察。常用的方法是将样品滴在载玻片上，然后使其自然干燥或使用临界点干燥法（critical point drying）去除样品中的水分，避免干燥过程中产生的表面张力导致样品变形或损坏。临界点干燥法可以有效地保留样品的原始结构，适用于对样品形态要求较高的研究。

4. 粉末样品：粉末样品需要先分散在载玻片上，常用的方法包括将粉末均匀地撒在双面胶带上，或者使用超声波分散后滴在载玻片上，再进行干燥。为了避免粉末颗粒聚集，可以考虑使用分散剂。同样，非导电性粉末样品也需要进行镀膜处理。

二、载玻片的准备及选择

载玻片的清洁度对SEM成像质量至关重要。使用前应将载玻片用超声波清洗机清洗干净，再用去离子水冲洗，最后用无水乙醇或丙酮清洗，并用氮气吹干。选择载玻片时，应尽量选择平整、干净、无杂质的载玻片，避免影响成像。

三、具体的制样步骤（以生物样品为例）

以下以生物样品为例，详细介绍载玻片SEM制样的步骤：

1. 样品固定：选择合适的固定剂（如戊二醛、多聚甲醛）固定样品，以保持样品的原始形态。固定时间根据样品类型和固定剂而定。

2. 脱水：将样品进行梯度脱水，逐步用不同浓度的乙醇（例如30%、50%、70%、90%、100%）脱水，去除样品中的水分。

3. 临界点干燥：将脱水后的样品进行临界点干燥，避免干燥过程中产生的表面张力导致样品变形。

4. 喷金/镀膜：将干燥后的样品粘贴到载玻片上，然后进行溅射镀膜，使样品表面镀上一层导电薄膜。

5. SEM观察：将制备好的样品放入SEM中进行观察和成像。

四、注意事项

1. 样品制备过程中，应避免污染样品，操作应在干净的环境中进行。